La mucoviscidose

La mucoviscidose

La mucoviscidose est une maladie génétique et héréditaire, qui touche les cellules qui tapissent différents organes tels que les voies respiratoires, le tube digestif, les glandes sudorales en altérant leurs sécrétions (mucus, sueur, …). Elle est appelée fibrose kystique (cystic fibrosis) dans les pays anglo-saxons. La mucoviscidose touche à l’heure actuelle en France une naissance sur 4500, soit environ 200 enfants.

Ainsi nous nous demanderons si la mucoviscidose est une maladie liée au déterminisme génétique.

Afin de tenter de répondre à cette problématique nous étudierons en quoi la mucoviscidose est une maladie génétique qui peut être létale et dont la nature rend le traitement difficile.

I - Une maladie génétique

1. Génotype et phénotype moléculaire

La mucoviscidose est une maladie génétique héréditaire. Elle est liée à l’altération d’un gène porté par un chromosome qui se transmet de génération en génération.

La Mucoviscidose résulte donc de la mutation d’un gène qui est localisé sur le chromosome 7. Il a 4443 nucléotides et code pour une protéine de 1480 acides aminés appelé CFTR. (De l’anglais Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator). Depuis la découverte en 1989, de ce gène, plus de 1200 mutations différentes ont été décelées. La mutation la plus fréquente gène correspond à la perte d’un acide aminé : la phénylalanine, en position 508, F508del, sur sa séquence nucléotidique,  qui représente 70% des mutations.

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Résultat anagène de la séquence nucléotidique du gène CFTR

 Cette protéine régule le transport du chlore à travers la membrane des cellules, qui contrôle, en fonctionnant comme un canal ionique, les flux d'entrée et de sortie des ions chlorures Cl- dans celles-ci et vers le milieu extracellulaire, accompagnée également d’une sortie d’eau. On la retrouve dans la membrane cytoplasmique externe des cellules de différents épithéliums : l’épithélium pulmonaire, l’épithélium du canal pancréatique, l’épithélium des canaux déférents^[1], ce qui correspond communément aux muqueuses, tel que les muqueuses respiratoires, digestives...

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tp-svt.pagesperso-orange.fr

Schéma de l’organisation de l’épithélium pulmonaire

b)  Transmission

La mucoviscidose est dite « autosomique récessive », ce qui signifie qu’elle est portée par une paire de chromosomes autres que les chromosomes sexuels (ici la paire de chromosomes numéro 7) et que pour développer la maladie, il faut porter l’allèle malade sur chacun des chromosomes de la paire.

En effet, pour qu’un individu soit malade, il doit posséder un allèle [a] transmis par un parent non malade qui possède donc aussi l’allèle A. Le parent est donc hétérozygote, Aa, c’est-à-dire qu’il possède deux allèles différents d’un même gène. Ici, le phénotype sain est dominant, on le note [A]. Le phénotype mucoviscidose est alors récessif, l'allèle malade est porté sur chacun des chromosomes de la paire. On le note [a] et il correspond au génotype homozygote, aa. Pour que deux parents non malades aient un enfant malade, ils doivent transmettre chacun un allèle à leur enfant tout en possédant l’allèle A, ils sont donc tous les deux hétérozygotes Aa.

Lorsque le porteur est hétérozygote, il est également asymptomatique avec seulement 50% d’expression normale CFTR. Cependant, si celui-ci est homozygote, la maladie devient alors, pour lui, létale.

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Schéma de la probabilité de transmission de la mucoviscidose

On peut étudier la probabilité pour un couple hétérozygote d’avoir des enfants malades, sous forme d’échiquier. On note deux formes alléliques A (normal dominant)  et a (muté récessif).

Si les unions entre les individus se font au hasard, il y aura un mélange aléatoire de gamètes porteurs de l’allèle A ou de l’allèle a, conduisant à 3 génotypes possibles : AA, Aa ou aa.

La possibilité d’avoir un enfant malade est de ¼, cela étant que les deux parents sont porteurs de l’allèle malade. La possibilité d’avoir un enfant porteur sain soit AA est également de ¼. De même, l’enfant peut avoir 50% d’être tout comme ses parents hétérozygotes, Aa.  

II - Une maladie létale

        a) Phénotype cellulaire

Etant donné que le gène CFTR peut connaitre des mutations,  la protéine est alors, soit absente soit anormale. Si cette ci est anormale, le canal dysfonctionne et en conséquent le chlore ne peut pas traverser correctement les membranes des cellules.

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[pic 7] [pic 8]

http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article592

En surface des épithéliums, se trouve un mucus formé de molécules glucidiques et d’eau, fabriqué par les cellules épithéliales. En vue de la teneur en eau importante du mucus, celui-ci a donc une fluidité importante. L’altération de la protéine, résultant de la délétion de l’acide aminé,  empêche le passage des ions Cl- et d’eau, ce qui entraîne alors une augmentation de la viscosité des mucus, en conséquence, une inflammation et un épaississement, notamment des poumons et de l’appareil digestif.

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